Микробиология. Лекции / Zanyatie_2_Morfologia_Bakteriy_2022_st
.pdf
АТФ-синтаза – «волшебная меленка» бактерий; фермент фиксирован на мембране клетки
АТФсинтаза может работать и «в обратную сторону»: расщеплять АТФ и перекачивать протоны, повышая потенциал
АТФсинтаза – самый маленький природный электромотор (он меньше базальных телец у ... !).
Подвижной частью (ротором) являются субъединицы γ и ε.
Поток протонов, проходящий через субъединицы а и с создает ЭДС → вращение γ и ε → фосфорилирование в субъединицах β (АДФ + фосфорная к-та = АТФ).
Этот процесс называется «вращательный катализ».
Вфизике есть показатель КПД –
уэтого фермента он ≈ 100% (!!!).
Что общего…? И какое значение это имеет?!
В ЦПМ есть специальные транспортные системы для вывода белков и других макромолекул наружу – т.н. молекулярные «шприцы» → они вводят факторы патогенности прямо в клетки человека
Через оболочки бактерий проходят эффлюкс-помпы – особые насосы для вывода вредных веществ
(например, сальмонеллы «выкачивают» желчь из клетки)
Белки внешней
Антибиотик Мембраны
OprJ, M, N
Внешняя
мембрана
Линкерные протеины
MexA, C, E, X
Периплазматическое
пространство
Экспортирующие
протеины
MexB, C, F, Y
Цитоплазматическая
мембрана
Суммируем функции ЦПМ:
1.Информационная (рецептирует химические в-ва).
2.Осмотический барьер (регуляция в/клет. давления)
3.Транспортная (перенос веществ внутрь и наружу).
4.Регуляция роста клетки.
5.Репликативная (участие в удвоении хромосомы).
6.Спорообразование (участие в процессе).
7.За счет производных обеспечивает :
-энергетику бактерий (мезосомы);
-движение клетки (жгутики + фимбрии);
-рецепцию окружающей среды (фимбрии);
-выведение вредных веществ (эффлюкс-помпы);
-введение токсинов в клетки хозяина (системы секреции).
Цитоплазматическая мембрана –
недостаточно прочная оболочка для бактерий
•Фосфолипидная пленка неспособна противостоять высокому внутриклеточному давлению (оно достигает 15 – 20 атмосфер!) – почему?
•Необходим прочный каркас снаружи, чтобы бактерию не разорвало (как воздушный шар или мыльный пузырь).
•Таким каркасом является клеточная стенка.
Клеточная стенка образует вокруг клетки sacculus (лат. – мешочек). Ее функции:
Схема оболочек Грам (+) бактерии
Sacculus
ЦПМ
Схема оболочек Грам (-) бактерии
Внешняя мембрана
Sacculus занимает поверхностное положение над цитоплазматической мембраной
Sacculus состоит из длинных углеводных нитей, соединенных короткими аминокислотными мостиками
1.Защита от механических воздействий.
2.Формообразование.
3.Связь с внешней средой.
4.Регуляция роста и деления.
5.Рецепторная функция
6.Антигенная функция.
7.Иммуномодуляторная функция.
Прочной основой клеточной стенки является пептидогликан (вслушайтесь в термин – в нем есть белковые и углеводные компоненты!)
N-ацетилглюкозамин
Ацетилмурамовая
кислота
Пептидная
цепочка
Пентаглициновый
мостик
Клеточная стенка – отнюдь не стена:
-сквозь нее проходят жгутики и пили;
-происходит транспорт питательных веществ
Клеточная стенка определяет морфологию:
кокки, палочки, вибрионы, спирохеты
кокки |
палочки |
|
вибрионы
спириллы
Неповторимости, оригинальности хочется всем!
?Какую форму примут бактерии без клеточной стенки?! Почему?!